Moderní fyzika pro kybernetiku

Předmět je náhradou za:

Moderní fyzika pro výpočetní techniku a kybernetiku (02MFK)

Přednášející:

Josef Jelen (gar.)

Cvičící:

Josef Jelen (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět rozebírá problémy a pojmy z hraničních oblastí mezi fyzikou, výpočetní technikou, informatikou a kybernetickou. Zdůrazňuje živé fyzikální souvislosti pojmu informace. Prostoročasové paradoxy. Vývoj Vesmíru a jeho struktura. Deterministický chaos. Fraktály. Kvantové jevy, interpretace. Kvantová informace, kvantové počítání, kryptografie. Entropie ve fyzice a v teorii informace. Disipace energie. Synenergetika a samoorganizace. Otevřené problémy.

Požadavky:

Ke zkoušce je požadován zápočet.

Osnova přednášek:

1. Sepětí prostoru a času, relativistické paradoxy.

2. Vývoj Vesmíru a jeho struktura.

3. Dynamické systémy ve fyzice.

4. Deterministický chaos, základní pojmy.

5. Atraktory, fraktály.

6. Kvantové jevy, úvod do kvantové mechaniky.

7. Matematická struktura, interpretace.

8. „Kvantová informace“, kvantové měření.

9. „Kvantové počítání, teleportace, kryptografie“.

10. Entropie ve fyzice a v teorii informace.

11. Informace jako fyzikální pojem, disipace energie.

12. Otevřené systémy, disipativní struktury.

13. Synergetika a samoorganizace.

14. Rezerva. Otevřené problémy.

Osnova cvičení:

1. Řešení vybraných relativistických paradoxů.

2. Některé astrofyzikální objekty (reliktní záření, černé díry.).

3. Neceločíselné metrické dimenze, obrázky fraktálů.

4. Axiomatická výstavba matematiky, její omezení (Goedel).

5. Kvantová měření, hodnoty a pravděpodobnosti.

6. Szilardův stroj, Maxwellův démon.

7. Příklady otevřených systémů.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Doporučené přehledné články z odborné literatury

2. www.aldebaran.feld.cvut.cz/moderni_fyzika_pro_kybernetiku

3. Horák J., Krlín L.: Deterministický chaos, Academia Praha 1996

4. Zurek W.H. (Ed.): Complexity, Entropy and the Physics of Information, Addison-Wesley, 1990

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+3

Typ cvičení: s

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinně volitelný předmět)